KR101201143B1 - 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 액정패널; 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛; 및 상기 액정패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 개재되며, 외부신호에 따라 상기 액정패널의 일정 영역으로 광을 집광하는 집광수단을 포함함에 따라, 고휘도를 요구하는 일정 영역으로 광을 집광할 수 있어 광 효율의 증대를 기대할 수 있다.
액정 표시 장치, 집광, 액정 렌즈

Description

액정 표시 장치 및 이의 구동 방법{liquid crystal display device and method for driving the same}
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 집광수단을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
100 : 액정 패널 101 : 게이트 드라이버
102 : 데이터 드라이버 104 : 휘도분석부
105 : 액정렌즈 제어부 106 : 액정렌즈 구동부
108 : 백라이트 유닛 구동부 200 : 백라이트 유닛
300 : 집광수단 300' : 액정렌즈
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 백라이트 유닛의 광효율을 증가시킬 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법을 제공하고자 한다.
평판 표시 장치의 일종인 액정 표시 장치는 액정의 물리광학적 성질을 이용하여 데이터를 표시하는 장치로서, 다른 표시 장치와 비교해서 소비전력이 작을 뿐만 아니라 경량 박형이 가능하며 다양한 크기의 제품으로 생산이 가능하여 여러 분야에서 널리 적용하고 있다.
이와 같은 액정 표시 장치는 대부분이 외부에서 들어오는 광의 양을 조절하여 화상을 표시하는 수광성 표시 장치이기 때문에 액정패널에 광을 조사하기 위한 별도의 백라이트가 필요하다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 액정 표시 장치는 액정패널(10)과 상기 액정 패널의 일면에 배치된 백라이트 유닛(20)을 포함한다.
상기 액정패널(10)은 기본적으로 박막트랜지스터 및 화소전극을 구비한 어레이 기판과 컬러필터층, 블랙매트릭스층 및 상부전극을 구비하는 컬러필터 기판이 서로 일정간격으로 대향되어 배치된다. 그리고, 상기 두 기판 사이에 액정층이 개재되어 있다. 상기 화소전극과 상부전극에 의해 두 기판 사이에는 전기장이 형성되 고, 이에 따라 액정을 구동시킨다. 이때, 상기 백라이트 유닛(20)으로부터 공급받은 광을 투과하여 화상을 표현한다.
상기 백라이트 유닛(20)은 기본적으로 광원부(22), 상기 광원부(22) 상에 위치하는 광 산란수단(24)을 포함한다. 상기 광원부(22)는 광을 발생하는 역할을 수행하며, 냉 음극관 램프로 이루어질 수 있다. 상기 광 산란수단(24)은 상기 액정 패널(10)로 균일한 밝기 분포를 갖는 광원을 제공하며, 상기 광원부(22)의 형상이 액정 패널(10)의 표시면에 나타나는 것을 방지하는 역할을 한다.
이로써, 상기 액정 패널(10)의 일면에 위치하는 백라이트 유닛(20)은 상기 광원부(22)에서 광을 발생하고, 상기 발생된 광은 상기 광 산란수단(24)을 통하여 산란되어 균일한 휘도를 가지며 상기 액정 패널(10)로 입사시킨다. 이때, 상기 액정패널(10)로 입사되는 광의 휘도는 상기 백라이트 유닛(20)의 휘도로 결정된다. 이를테면, 전체 휘도를 100 nt.로 상승시키기 위해선, 투과율이 5%인 시스템에서 상기 백라이트 유닛은 2000 nt.의 휘도를 가지도록 구동해야 한다. 이때, 디스플레이 되는 영상중 부분적으로 고휘도를 요구하는 영역이 발생하게 되면, 전체적으로 백라이트 유닛의 휘도를 증가시켜서 구현해야 했다. 이로 인하여, 광원부에 고 전압을 인가하여 휘도를 증가시키게 되므로 소비전력이 상승하게 된다. 또한, 상기 광원부의 발열현상이 발생하게 되어, 완성된 액정 표시 장치의 전체 온도가 상승하게 되고, 이로 인한 상기 액정 표시 장치를 구성하는 요소의 불량을 유발하거나, 상기 액정 표시 장치의 수명이 저하될 수 있다.
본 발명은 소비 전력 증가 및 광원부를 별도로 추가하지 않고, 액정 패널로 입사되는 광을 효율적으로 제어할 수 있는 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 액정 표시 장치를 제공한다. 상기 액정 표시 장치는 액정패널; 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛; 및 상기 액정패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 개재되며, 외부신호에 따라 상기 액정패널의 일정 영역으로 광을 집광하는 집광수단을 포함한다.
여기서, 상기 액정렌즈는 서로 일정간격 이격되어 배치된 상부기판과 하부기판; 상기 상부기판과 하부기판 사이에 개재된 액정층; 상기 하부기판 상부에 형성된 제 1 전극; 상기 상부기판 하부에 형성된 제 2 전극; 상기 제 2 전극 하부에 배치된 제 1 투명성 기판; 상기 제 1 투명성 기판 하부에 형성되되, 상기 제 1 투명성 기판의 소정 부분을 노출하는 홀을 구비하는 제 3 전극; 및 상기 제 3 전극하부에 배치된 제 2 투명성 기판을 포함한다.
또한, 상기 액정 표시 장치는 영상신호를 공급받는 타이밍 컨트롤러; 상기 영상신호를 분석하여 X, Y 위치별 휘도를 분석하는 휘도 분석부; 상기 휘도 분석부에서 제공된 휘도 분석을 이용하여 제어신호를 출력하는 액정렌즈 제어부; 및 상기 제어신호에 의해 상기 액정렌즈를 구동하는 액정렌즈 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 일 측면은 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공한다. 상기 구동 방법은 영상신호를 입력하는 단계; 상기 영상신호를 프레임별로 밝기 신호를 검색하는 단계; 상기 프레임에서 각 X, Y 위치별 밝기 신호를 결정하는 단계; 상기 프레임에서 상대적 고휘도가 필요한 X', Y' 영역이 있는지를 판별하는 단계; 상대적 고휘도가 필요한 X', Y' 영역이 있으면 액정 렌즈의 전압을 제어하여 상기 액정 렌즈의 위상 지연을 제어하는 단계; 상기 위상 지연 제어에 의해, 광원부로부터 투입된 광을 상기 상대적 고휘도가 필요한 X', Y' 영역으로 집속하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 판별결과 상대적 고휘도가 필요한 X', Y' 영역이 없다면, 상기 액정렌즈에 전압을 고정하고, 광원부로부터 투입된 광을 그대로 투과하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 상기 액정 표시 장치는 화상을 구현하는 액정패널(100), 상기 액정패널(100)의 일면에 위치하는 백라이트 유닛(200) 및 상기 액정 패널(100)과 상기 백라이트 유닛(200) 사이에 집광수단(300)이 위치한다.
자세하게, 상기 액정패널(100)은 각각 전극을 구비하는 두 기판이 일정 간격 이격되어 배치되며, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정을 포함한다. 상기 액정 패널(100)은 다수의 게이트 배선과 데이터 배선이 서로 교차되어 배치되고, 상기 각 교차부에는 박막트랜지스터가 구비된다. 이때, 상기 박막트랜지스터는 상기 게이트 배선을 통해 인가된 신호에 의해 온(ON)하여, 상기 데이터 배선으로 공급되는 데이터 전압을 상기 어느 하나의 전극으로 공급하여, 상기 액정을 구동한다.
상기 백라이트 유닛(200)은 광원부(210), 상기 광원부(210)상에 위치하는 광 산란수단(220)을 포함한다. 상기 광원부(210)는 광을 발생하는 역할을 수행하며, 상기 광원부(210)는 냉음극관 램프로 이루어질 수 있다. 상기 광원부(220)는 상기 액정패널(100)의 일면에 대응하여 일렬로 배열되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 백라이트 유닛(200)은 고휘도 및 대형 패널에 유리한 직하형 방식인 것이 바람직하다.
상기 광 산란수단(220)은 상기 광원부(210)로부터 발생된 광을 산란시켜 상기 액정패널(100)로 균일하게 광을 입사하도록 하는 역할을 한다. 여기서, 상기 광 산란 효과를 증대시키기 위해, 상기 광원부(210)와 상기 광 산란수단(220)사이에 다수의 확산 시트 또는 확산 플레이트(도면에는 도시하지 않음.)등을 더 구비할 수 있다.
상기 집광수단(300)은 외부신호에 따라 상기 액정패널(100)의 일정영역으로 광을 집광하는 역할을 수행한다. 즉, 상기 액정 표시 장치에 입력된 영상 신호 중 밝기 신호를 분석하여 부분적으로 고휘도를 필요로 하는 영역(A)이 발생하게 되면, 고휘도를 필요로 하는 영역(A)으로 광을 집속하도록 한다. 이로써, 높은 휘도를 요구하는 영역에 광을 집속하게 하여, 전체 휘도를 증가시키기 위해, 상기 백라이트 유닛(200)에 고전압을 인가할 필요가 없다.
또한, 상기 백라이트 유닛(200)에서 발생된 광이 분산 또는 산란되어 비표시영역으로 입사되는 광을 표시영역으로 집광시켜주어, 광의 효율을 증대시킬수 있다. 즉, 상기 백라이트 유닛(200)에 종래와 같은 전압을 인가하여 상기 액정패널(100)에 광을 조사하여도, 상기 집광수단을 구비하는 액정 표시 장치의 전체 휘도는 증가된다.
이때, 상기 집광수단(300)은 전압인가에 의해 광의 집광을 제어할 수 있는 액정렌즈일 수 있다. 이때, 상기 액정렌즈는 다수의 단위셀(303)로 세분화될 수 있다. 더 나아가, 상기 단위셀(303)은 상기 액정패널의 단위화소(100a)에 대응될 수 도 있으며, 상기 액정패널(100)의 R, G 및 B의 세 단위화소로 이루어진 단위화소부(100b)에 대응되도록 설계할 수 있다. 이로써, 상기 액정패널을 구성하는 단위화소(100a)별로 휘도를 제어하거나, R, G 및 B로 이루어진 단위화소부(100b)별로 휘도를 제어할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 집광수단을 상세하게 나타낸 도면으로서, 상기 도 3a는 상기 집광수단이 액정렌즈일경우의 평면도이고, 도 3b는 도 3a를 I-I'로 취한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명하면, 상기 액정렌즈(300')는 다수의 단위셀(300a)로 정의되며, 서로 일정간격 이격된 상부기판(310)과 하부기판(390)이 배치된다. 그리고, 상기 두 기판 사이에 액정층(340)이 개재된다.
자세하게, 상기 하부기판(390) 상에 다수의 게이트 배선(301)과 데이터 배선(302)이 교차되도록 배치되고, 상기 각 교차부에는 박막트랜지스터(도면에는 도시하지 않음.)가 구비된다. 또한, 상기 다수의 게이트 배선(301)과 데이터 배선(302)에 의해 단위셀(300a)이 정의된다. 여기서, 상기 단위셀(300a)은 도 2에서 게재된 액정패널(도 2에서 100)의 단위화소 면적과 동일하거나, R, G 및 B 단위화소로 이루어진 단위화소부의 면적과 동일하도록 설계할 수 있다. 이로써, 상기 액정패널(도 2에서 100)의 각 단위화소별로 휘도를 제어하거나, R, G 및 B 단위화소로 이루어진 단위화소부별로 휘도를 제어할 수 있다. 또한, 상기 단위셀(300a)은 제 1영역(303)과 상기 제 1영역을 둘러싸는 제 2영역(304)을 구비한다. 이때, 상기 제 1 영역(303)의 형태는 한정하는 것은 아니나, 원형인 것이 더욱 바람직하다. 이는, 상기 액정패널의 일정 부분에 집광시에 더욱 효율적일 수 있기 때문이다.
상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결된 제 1 전극(330)이 위치한다. 상기 제 1 전극(330)은 투명성 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 이를테면, 상기 제 1 전극(330)은 ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있다.
상기 상부기판(390)은 그 하부에 제 2 전극(380)이 위치한다. 여기서 상기 제 2 전극(380)은 투명성 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 이를테면, 상기 제 2 전극(380)은 ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 전극(380) 하부에 제 1 투명성 기판(370)이 위치한다. 여기서, 상기 제 1 투명성 기판(370)은 유리기판일 수 있다.
상기 제 1 투명성 기판(370) 상에 형성되되, 상기 제 1 투명성 기판(370)의 소정 부분을 노출하는 홀, 즉, 제 1 영역(303)을 구비하는 제 3 전극(360)이 위치한다. 이때, 상기 제 3 전극(360)은 Al, Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Ni, Ca, Ba 및 이들의 합금으로 이뤄진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
이로써, 상기 액정렌즈(300')는 상기 홀이 형성되어, 상기 제 3전극이 형성되지 않는 제 1 영역(303)과, 상기 제 3 전극(360)이 형성되는 제 2 영역(304)으로 정의된다.
상기 제 3 전극(360) 하부에 제 2 투명성 기판(350)이 위치한다. 상기 제 2 투명성 기판(350)은 유리 기판일 수 있다.
이와 같은 액정렌즈(300')는 상기 제 1 전극(330)과 상기 제 3 전극(360)간에 일정한 전압을 인가하여 주고, 상기 제 1 전극(330)과 상기 제 2 전극(380)간의 전압을 조절하여, 상기 단위셀을 투과한 광들의 위상 지연을 제어할 수 있다. 이때, 상기 단위셀을 투과한 광은 볼록 렌즈를 투과한 광의 경로와 유사한 효과를 가지게 된다.
여기서, 상기 단위셀의 각 지점을 투과한 광의 위상 지연은 다르게 나타난다. 즉, 상기 단위셀의 중심부를 기준으로 외곽부를 향할수록 광의 위상 지연은 작게 나타난다. 즉, 상기 위상 지연을 제어함에 따라, 상기 단위셀을 투과한 광을 일 정 영역으로 집광하는 역할을 수행할 수 있다.
이때, 상기 제 1 전극(330)과 상기 제 2 전극(380)간의 전압이 증가하면, 상기 단위셀의 중심부를 기준으로 외곽부를 향하는 각 지점에서의 위상 지연의 차이는 증가하게 된다. 즉, 상기 액정렌즈를 투과한 광이 집광하는 영역, 즉 초점의 거리가 길어진다. 따라서, 상기 제 1 전극(330)과 상기 제 2 전극(380)간의 전압에 따라 상기 액정렌즈의 집광효과를 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구성을 도시한 블럭도로서, 상기 액정 표시 장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 4를 참조하면, 상기 액정 표시 장치는 영상신호를 표시하는 액정패널(100)과, 상기 액정패널(100)을 구동하는 게이트 드라이버(101) 및 데이터 드라이버(102)와, 상기 게이트 드라이버(101)와 상기 데이터 드라이버(402)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(103)를 포함한다.
여기서, 상술한 바와 같이, 상기 액정패널(100)은 다수의 게이트 배선 및 데이터 배선이 서로 교차되어 배치되고, 각 교차부에는 박막트랜지스터(도면에는 도시하지 않음.)가 구비된다.
상기 게이트 드라이버(101)는 상기 타이밍 컨트롤러(103)로부터 생성된 게이트 제어신호에 따라 상기 다수개의 게이트 배선으로 스캔신호를 순차적으로 공급한다. 상기 데이터 드라이버(102)는 상기 타이밍 컨트롤러(103)로부터 공급된 데이터 제어신호에 따라 상기 다수개의 데이터 배선으로 데이터 전압을 공급한다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러(103)로부터 백라이트 제어신호를 공급받아 백라 이트 유닛 구동전압을 생성하는 백라이트 구동부(108)와, 상기 백라이트 유닛 구동부(108)에서 공급된 구동전압에 의해 상기 액정패널(100)에 광을 조사하는 백라이트 유닛(300)을 포함한다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러(103)로부터 영상신호를 공급받아, 휘도를 분석하는 휘도분석부(104)와, 상기 휘도분석부(104)에서 제공된 휘도 분석을 이용하여 제어신호를 출력하는 액정렌즈 제어부(105)와, 상기 제어신호에 따라 상기 액정렌즈의 구동전압을 생성하는 액정렌즈 구동부(106)와, 상기 액정패널(100)과 상기 백라이트 유닛(109)사이에 위치하여, 상기 액정렌즈의 구동전압에 의해 상기 액정 패널의 일정 영역으로 광을 집광하는 액정렌즈(200')를 포함한다.
여기서, 상기 휘도분석부(404)로 공급된 영상신호를 분석하여, 영상의 밝기 정보를 파악하여, 상기 액정 패널의 각 위치별 공급될 밝기 신호를 결정하고, 상기 밝기 신호를 상기 액정렌즈 제어부(105)로 공급한다.
상기 액정렌즈 제어부(105)는 상기 밝기 신호에 대응하여, 제어신호를 형성한 뒤, 상기 액정렌즈 구동부(106)로 공급한다. 상기 액정렌즈 구동부(106)는 상기 제어신호에 의해 구동전압을 생성하여, 상기 액정렌즈(200')를 구동한다.
상기 액정렌즈(200')는 상술한 바와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 전극을 구비하고 있으며, 상기 제 1 전극과 상기 제 3 전극간에 전압은 고정된 전압을 인가하고, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극간의 전압을 조절하여, 상기 액정렌즈(200')의 집광효과를 제어할 수 있다. 즉, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극간의 전압을 제어하여, 상기 액정렌즈를 구성하는 단위셀의 위상지연을 조절하여, 상기 단위셀 을 통과한 광들은 일정영역으로 집광할 수 있다. 이로써, 상기 액정패널 중 고휘도를 요구하는 영역에 대응된 상기 액정렌즈의 단위셀의 위상지연을 발생하게 하여, 상기 고휘도가 요구되는 영역으로 광을 집광하도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 도 4 및 도 5를 참조하여, 상기 액정 표시 장치의 구동 방법을 설명하면, 상기 타이밍 컨트롤러(403)로 영상신호를 입력한다(S1). 여기서, 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 영상신호는 상기 시스템으로부터 공급받은 R, G , B 데이터일 수 있다.
이후, 상기 타이밍 컨트롤러(103)는 상기 영상 신호를 상기 휘도분석부(104)로 제공하고, 상기 휘도분석부(104)는 상기 영상신호를 공급받아 상기 액정패널의 표시화면부의 프레임별 밝기 신호를 검색한다(S2).
그리고, 상기 프레임에서 표시화면부의 X, Y 위치별 밝기 신호를 결정한다(S3).
이후, 상기 밝기 신호를 상기 액정렌즈 제어부(105)로 공급한다. 상기 액정렌즈 제어부(105)는 상기 프레임에서 상대적 고휘도가 필요한 X', Y' 지점이 있는지를 판별한다(S4). 여기서, 상기 X', Y' 지점이 있다면, 상기 액정 렌즈의 전압을 조절하는 제어신호를 상기 액정 렌즈 구동부(106)로 공급한다(S5). 그리고, 상기 액정 렌즈 구동부(106)는 상기 제어신호에 대응된 구동전압을 생성하여, 상기 액정 렌즈(107)의 위상 지연을 제어한다(S6). 즉, 상기 X', Y' 지점에 대응된 상기 액정 렌즈(107)의 x', y'에 위치하는 단위셀을 구동한다.
이후, 상기 백라이트 유닛(300)에서 출사된 광이 상기 액정렌즈(200')를 투과하여 상기 액정 패널(100)로 전달한다. 이때, 상기 x', y'에 위치하는 단위셀의 구동으로 상기 고휘도가 필요한 X', Y' 지점으로 광이 집속된다(S8).
한편, 상기 액정 제어부(105)에서 상기 밝기 신호 중 특정 영역에서 고휘도가 필요한 영역이 없다면, 상기 액정 렌즈(200')의 전압을 고정하는 제어신호를 상기 액정 렌즈 구동부(106)로 공급한다(S9).
이후, 상기 백라이트 유닛(300)에서 출사된 광이 상기 액정렌즈(200')를 투과하여, 균일하게 상기 액정 패널(100)로 전달한다.
이로써, 상기 액정 표시 장치의 구동을 통하여 고휘도를 요구하는 일정 영역으로 광을 집광시킴에 따라 일정 영역의 고휘도를 구현하기 위해, 전체적인 광의 휘도를 증가시킬 필요가 없다. 또, 상기 액정패널의 비표시영역으로 공급되는 광을 표시 영역으로 출사시키도록 제어할 수 있어, 소비전력측면에서 우수할 뿐만 아니라, 광 효율을 증대시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 외부의 신호에 의해 광을 일정 영역으로 집광할 수 있는 집광수단을 구비하는 액정 표시 장치 및 이의 구도 방법을 제공함에 따라, 광 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 소비전력을 낮출 수 있다.
또, 일정 영역의 휘도를 높이기 위해, 전체적으로 휘도를 높이지 않아도 됨으로, 백라이트 유닛을 저전력으로 구동하여도 되므로, 백라이트 유닛의 발열 현상 에 의해 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.
또, 입력 영상에 대응적으로 부분적으로 휘도를 제어할 수 있어, 동영상 화질이 개선될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 액정패널;
    상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛; 및
    상기 액정패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 개재되며, 외부신호에 따라 상기 액정패널의 일정 영역으로 광을 집광하는 집광수단을 포함하고,
    상기 집광수단은 액정렌즈이며,
    상기 액정렌즈는
    서로 일정간격 이격되어 배치된 상부기판과 하부기판;
    상기 상부기판과 하부기판 사이에 개재된 액정층;
    상기 하부기판 상부에 형성된 제 1 전극;
    상기 상부기판 하부에 형성된 제 2 전극;
    상기 제 2 전극 하부에 배치된 제 1 투명성 기판;
    상기 제 1 투명성 기판 하부에 형성되되, 상기 제 1 투명성 기판의 소정 부분을 노출하는 홀을 구비하는 제 3 전극; 및
    상기 제 3 전극하부에 배치된 제 2 투명성 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 ITO 또는 IZO로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전극은 ITO 또는 IZO로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 전극은 Al, Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Ni, Ca, Ba 및 이들의 합금으로 이뤄진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부기판 상부에 상기 제 1 전극과 전기적으로 연결된 박막트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 액정패널;
    상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛;
    상기 액정패널과 상기 백라이트 유닛 사이에 개재되며, 외부신호에 따라 상기 액정패널의 일정 영역으로 광을 집광하는 집광수단;
    영상신호를 공급받는 타이밍 컨트롤러;
    상기 영상신호를 분석하여 X, Y 위치별 휘도를 분석하는 휘도 분석부;
    상기 휘도 분석부에서 제공된 휘도 분석을 이용하여 제어신호를 출력하는 액정렌즈 제어부; 및,
    상기 제어신호에 의해 상기 액정렌즈를 구동하는 액정렌즈 구동부를 더 포함하고,
    상기 집광수단은 액정렌즈인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치
  9. 영상신호를 입력하는 단계;
    상기 영상신호를 프레임별로 밝기 신호를 검색하는 단계;
    상기 프레임에서 각 X, Y 위치별 밝기 신호를 결정하는 단계;
    상기 프레임에서 상대적 고휘도가 필요한 X', Y' 영역이 있는지를 판별하는 단계;
    상대적 고휘도가 필요한 X', Y' 영역이 있으면 액정 렌즈의 전압을 제어하여 상기 액정 렌즈의 위상 지연을 제어하는 단계;
    상기 위상 지연 제어에 의해, 광원부로부터 투입된 광을 상기 상대적 고휘도가 필요한 X', Y' 영역으로 집속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 판별결과 상대적 고휘도가 필요한 X', Y' 영역이 없다면, 상기 액정렌즈에 전압을 고정하고, 광원부로부터 투입된 광을 그대로 투과하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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